(57)【要約】【課題】光増幅を正確に行うことができる光増幅装置を提供すること。【解決手段】入力した光信号の光パワーを検出する受光素子１６と当該受光素子の出力信号を増幅するログアンプ１７とを有する第１検出手段と、入力した光信号を増幅する増幅手段１２と、増幅手段によって増幅された光信号の光パワーを検出する受光素子２４と当該受光素子の出力信号を増幅するログアンプ２５とを有する第２検出手段と、第１検出手段と第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整する調整手段１５，２３と、第１および第２検出手段による検出結果ならびに調整手段の調整量に基づいて、増幅手段の利得が所定の目標値になるように制御する制御手段１９を有する。【選択図】図１
2010219414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した光信号を増幅して出力する光増幅装置おいて、
前記入力した光信号の光パワーを検出する受光素子と当該受光素子の出力信号を増幅するログアンプとを有する第１検出手段と、
前記入力した光信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段によって増幅された光信号の光パワーを検出する受光素子と当該受光素子の出力信号を増幅するログアンプとを有する第２検出手段と、
前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整する調整手段と、
前記第１および第２検出手段による検出結果ならびに前記調整手段の調整量に基づいて、前記増幅手段の利得が所定の目標値になるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光増幅装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記第２検出手段の前記受光素子の前段に設けられたアッテネータを有し、前記アッテネータの減衰量により、前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整することを特徴とする請求項１の光増幅装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記入力した光信号を分岐して前記第１検出手段と前記増幅手段に導く第１カプラと、前記増幅手段から出力された光信号を分岐して前記第２検出手段に導くとともに外部へ出力する第２カプラとを有し、前記第１および第２カプラの分岐比により前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整することを特徴とする請求項１または２の光増幅装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記第１検出手段の前記受光素子の前段に設けられたアッテネータを有し、前記アッテネータの減衰量により、前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの光増幅装置。
【請求項５】
前記第１および第２検出手段の各受光素子に入力される光信号の光パワーは、略−２０ｄＢｍ以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの光増幅装置。
【請求項６】
前記増幅手段は、光信号の増幅利得を変更可能であり、前記調整手段は、前記増幅利得に応じて、少なくとも一方の受光素子に入力される光信号のパワーを調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの光増幅装置。
【請求項７】
前記光信号は、非圧縮のシリアルデジタル映像信号（ＳＤ−ＳＤＩ／ＨＤ−ＳＤＩ信号）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの光増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野等に適用される光増幅装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光増幅装置では、光増幅器における増幅前後の光信号を受光ダイオードによってその光入力パワーおよび光出力パワーを検出し、これらの検出値に基づいて励起レーザダイオードを制御して、光増幅器の利得一定制御（ＡＧＣ制御）を行い、この光増幅器の利得を所望の値に制御している。
【０００３】
ところで、特許文献１には、受光ダイオードからの出力信号をログアンプ（対数変換回路）に供給し、当該ログアンプによる変換結果に基づいて、ＡＧＣ制御を実行することにより、広いダイナミックレンジ（許容入力範囲）を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００４−２６６２５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ログアンプは、低い周波数領域において、その利得特性が周波数依存性を有することが知られている。このため、低い周波数では、ログアンプの利得特性に乱れを生じることから、光増幅の精度を高めることができないという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、光増幅の精度を高めることができる光増幅装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、入力した光信号を増幅して出力する光増幅装置おいて、前記入力した光信号の光パワーを検出する受光素子と当該受光素子の出力信号を増幅するログアンプとを有する第１検出手段と、前記入力した光信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された光信号の光パワーを検出する受光素子と当該受光素子の出力信号を増幅するログアンプとを有する第２検出手段と、前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整する調整手段と、前記第１および第２検出手段による検出結果ならびに前記調整手段の調整量に基づいて、前記増幅手段の利得が所定の目標値になるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明において、前記調整手段は、前記第２検出手段の前記受光素子の前段に設けられたアッテネータを有し、前記アッテネータの減衰量により、前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整することを特徴とする。
【０００９】
また、他の発明は、上記発明において、前記調整手段は、前記入力した光信号を分岐して前記第１検出手段と前記増幅手段に導く第１カプラと、前記増幅手段から出力された光信号を分岐して前記第２検出手段に導くとともに外部へ出力する第２カプラとを有し、前記第１および第２カプラの分岐比により前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整することを特徴とする。
【００１０】
また、他の発明は、上記発明において、前記調整手段は、前記第１検出手段の前記受光素子の前段に設けられたアッテネータを有し、前記アッテネータの減衰量により、前記第１検出手段と前記第２検出手段の各受光素子に入力される光信号のパワーが略同じになるように調整することを特徴とする。
【００１１】
また、他の発明は、上記発明において、前記第１および第２検出手段の各受光素子に入力される光信号の光パワーは、略−２０ｄＢｍ以下となるように設定されていることを特徴とする。
【００１２】
また、他の発明は、上記発明において、前記増幅手段は、光信号の増幅利得を変更可能であり、前記調整手段は、前記増幅利得に応じて、少なくとも一方の受光素子に入力される光信号のパワーを調整することを特徴とする。
【００１３】
また、他の発明は、上記発明において、前記光信号は、非圧縮のシリアルデジタル映像信号（ＳＤ−ＳＤＩ／ＨＤ−ＳＤＩ信号）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光増幅装置によれば、光増幅を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の光増幅装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】入力光とＰＤモニタ値との関係を示す図である。
【図３】ＰＤモニタ誤差のビットレートおよび入力光のパワーの関係を示す実測値のグラフである。
【図４】本実施形態をブースタアンプとして使用する場合の各パラメータの設定例である。
【図５】図４に示す条件１〜４における実測値のグラフである。
【図６】図４に示す条件５〜８における実測値のグラフである。
【図７】本実施形態をインラインアンプとして使用する場合の各パラメータの設定例である。
【図８】図７に示す条件９〜１２における実測値のグラフである。
【図９】図７に示す条件１３〜１６における実測値のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態の光増幅装置の構成例を示す図である。この図に示すように、光増幅装置１は、光信号を伝送する光ファイバからなる光伝送路１０から入力された光信号を所定の利得で増幅し、同じく光ファイバからなる光伝送路１４に対して出力する。
【００１７】
光増幅装置１は、前段カプラ１１、増幅用光ファイバ１２、後段カプラ１３、アッテネータ１５、受光素子１６、ログアンプ１７、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路１８、制御回路１９、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換回路２０、駆動回路２１、レーザダイオード２２、アッテネータ２３、受光素子２４、ログアンプ２５、および、Ａ／Ｄ変換回路２６を主要な構成要素としている。
【００１８】
ここで、前段カプラ１１は、例えば、タップカプラと呼ばれるもので、光伝送路１０から入力された光を分岐し、一方を増幅用光ファイバ１２に導くとともに、他方をアッテネータ１５に導く。なお、アッテネータ１５には、例えば、入力光の１〜１０％程度の光が導かれる。増幅用光ファイバ１２は、例えば、エルビウム添加光ファイバ（ＥＤＦ）によって構成され、前段カプラ１１から入力された光信号を、レーザダイオード２２から供給される励起用のレーザ光によって増幅して出力する。後段カプラ１３は、増幅用光ファイバ１２から出力された光を分岐し、一方を光伝送路１４に対して出力するとともに、他方をアッテネータ２３に導く。なお、アッテネータ２３には、例えば、入力光の１〜１０％程度の光が導かれる。
【００１９】
アッテネータ１５は、前段カプラ１１からの分岐光を減衰量ＡＴ１だけ減衰し、受光素子１６に入力する。受光素子１６は、例えば、フォトダイオード等によって構成され、アッテネータ１５から入力された光を、そのパワーに対応する電気信号に変換して出力する。ログアンプ１７は、受光素子１６から供給された信号の対数関数を演算して出力する回路である。Ａ／Ｄ変換回路１８は、ログアンプ１７から出力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、制御回路１９に供給する。
【００２０】
一方、アッテネータ２３は、後段カプラ１３からの分岐光を減衰量ＡＴ２だけ減衰し、受光素子２４に入力する。受光素子２４は、前述の場合と同様に、例えば、フォトダイオード等によって構成され、アッテネータ２３から入力された光を、そのパワーに対応する電気信号に変換して出力する。ログアンプ２５は、受光素子２４から供給された信号の対数関数を演算して出力する回路である。Ａ／Ｄ変換回路２６は、ログアンプ２５から出力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、制御回路１９に供給する。
【００２１】
制御回路１９は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに応じて、ＲＡＭをワークエリアとして演算処理を実行し、Ａ／Ｄ変換回路１８，２６から供給されるデータに基づいて、Ｄ／Ａ変換回路２０に対して制御データを出力することにより、例えば、光増幅装置１から出力される光信号が一定になるようにＡＧＣ（Automatic Gain Control）を実行する。なお、制御回路１９は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって構成するようにしてもよい。Ｄ／Ａ変換回路２０は、制御回路１９から出力された制御データ（デジタル信号）を、対応するアナログ信号に変換して、駆動回路２１に供給する。駆動回路２１は、Ｄ／Ａ変換回路２０から供給された制御信号に基づいて、レーザダイオード２２を制御する。レーザダイオード２２は、駆動回路２１の制御に基づいて、励起用のレーザ光を発振し、増幅用光ファイバ１２に供給する。
【００２２】
つぎに、以上のように構成された光増幅装置１の動作について説明する。光伝送路１０から、光パワーがＰｉｎ（ｄＢｍ）であり、ビットレートがν（ｂｐｓ）の光信号が光増幅装置１に入力されたとする。なお、光信号としては、例えば、非圧縮のシリアルデジタル映像信号（ＳＤ−ＳＤＩ／ＨＤ−ＳＤＩ信号、以下では「ＳＤＩ信号」とする）を想定することができる。
【００２３】
前段カプラ１１に入力された入力光は、前段カプラ１１の分岐比（ＴＰ１）に応じて分岐され、入力光の大部分が増幅用光ファイバ１２に入力され、残りがアッテネータ１５に入力される。具体例として、例えば、前段カプラ１１が２０ｄＢカプラである場合（分岐比が１／１００である場合）には、入力光の１／１００がアッテネータ１５に入力され、それ以外が増幅用光ファイバ１２に入力される。アッテネータ１５は、前段カプラ１１からの分岐光を減衰量ＡＴ１（ｄＢ）だけ減衰させて、受光素子１６に入力する。具体例として、例えば、アッテネータ１５の減衰量ＡＴ１が３ｄＢである場合には、前段カプラ１１からの分岐光が３ｄＢだけ減衰され、入力光ＰＤＩＮ１として受光素子１６に入力される。受光素子１６は、アッテネータ１５からの入力光ＰＤＩＮ１を対応する電気信号に変換してログアンプ１７に出力する。ログアンプ１７は、受光素子１６から出力された電気信号の対数関数を演算してＡ／Ｄ変換回路１８に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１８は、ログアンプ１７から供給された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して制御回路１９に出力する。制御回路１９は、Ａ／Ｄ変換回路１８から供給されたデジタル信号から、前段カプラ１１の分岐比ＴＰ１およびアッテネータ１５の減衰量ＡＴ１を考慮して、入力光の光パワーＰｉｎのモニタ値としてのＰＤＭ１を以下の式（１）により算出する。なお、ＰＤＩＮ１＝Ｐｉｎ−ＴＰ１−ＡＴ１であるとする。
ＰＤＭ１＝ＰＤＩＮ１＋Δ１＋ＴＰ１＋ＡＴ１＝Ｐｉｎ＋Δ１    ・・・(1)
【００２４】
ここで、Δ１は、ビットレート依存性を有する誤差である（通常はΔ１≦０である）。より詳細には、図２に示す回路において、１５５０ｎｍのＣＷ（Continuous Wave）光を受光素子１６に入力し、入力光実測値ＰＤＩＮと、制御回路１９において算出されるＰＤモニタ値が等しくなるように制御回路１９のパラメータを調整した後、変調した１５５０ｎｍの光を入力し、ＰＤモニタ値から入力光実測値ＰＤＩＮを減算した値をΔとして実測した。図３は、実測結果を示すグラフである。このグラフでは、ビットレートを６２２Ｍｂｐｓ〜１Ｍｂｐｓの間で変化させるとともに、入力光のパワーを約−３７ｄＢｍ〜約−４ｄＢｍの間で変化させ、Δの値を実測し、実測結果に基づいてグラフを作成している。この実測結果のグラフから、ビットレートが低いほど、また、入力光のパワーが大きいほど、Δの値が大きくなる傾向がある。すなわち、これらの場合には、実際の入力光のパワーよりも、モニタされる光のパワーの方が小さくなる。
【００２５】
一方、増幅用光ファイバ１２によって増幅された光は、後段カプラ１３に入力される。後段カプラ１３に入力された入力光は、前述の場合と同様に、後段カプラ１３の分岐比（ＴＰ２）に応じて、入力光の大部分が光伝送路１４に対して出力され、残りがアッテネータ２３に入力される。具体例として、例えば、後段カプラ１３が２０ｄＢカプラである場合には、入力光の１／１００がアッテネータ２３に入力され、それ以外が光伝送路１４に対して出力される。アッテネータ２３は、後段カプラ１３からの分岐光を減衰量ＡＴ２（ｄＢ）だけ減衰させて、受光素子２４に入力する。具体例として、例えば、アッテネータ１５の減衰量ＡＴ２が１２ｄＢである場合には、後段カプラ１３からの分岐光が１２ｄＢだけ減衰され、入力光ＰＤＩＮ２として受光素子２４に入力される。なお、後述するように、前段カプラ１１および後段カプラ１３の分岐比ならびにアッテネータ１５，２３の減衰量は、光増幅装置１の利得との関係に基づいて設定されている。受光素子２４は、アッテネータ２３からの入力光ＰＤＩＮ２のパワーを対応する電気信号に変換してログアンプ２５に出力する。ログアンプ２５は、受光素子２４から出力された電気信号の対数関数を演算してＡ／Ｄ変換回路２６に出力する。Ａ／Ｄ変換回路２６は、ログアンプ２５から供給された信号をデジタル信号に変換して制御回路１９に出力する。制御回路１９は、Ａ／Ｄ変換回路２６から供給されたデジタル信号から、後段カプラ１３の分岐比ＴＰ２およびアッテネータ２３での減衰量ＡＴ２を考慮して、出力光の光パワーＰｏｕｔのモニタ値としてのＰＤＭ２を以下の式（２）により算出する。なお、ＰＤＩＮ２＝Ｐｏｕｔ−ＴＰ２−ＡＴ２であるとする。
ＰＤＭ２＝ＰＤＩＮ２＋Δ２＋ＴＰ２＋ＡＴ２＝Ｐｏｕｔ＋Δ２    ・・・(2)
【００２６】
なお、Δ２は、前述の場合と同様に、ビットレート依存性を有する誤差である（通常はΔ２≦０である）。制御回路１９は、式（１）および式（２）により求めたＰＤＭ１およびＰＤＭ２に基づいて、光増幅装置１の利得モニタ値Ｇｍ（ｄＢ）を以下の式（３）により算出する。
Ｇｍ＝ＰＤＭ２−ＰＤＭ１＝（Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ）＋（Δ２−Δ１）    ・・・(3)
【００２７】
ここで、利得一定制御では、Ｇｍが利得目標値Ｇｓ（ｄＢ）と等しくなるように制御がなされるので、Ｇｍは以下の式（４）によって表される。
Ｇｍ＝Ｇｓ＝（Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ）＋（Δ２−Δ１）    ・・・(4)
【００２８】
このとき、真の利得Ｇ＝Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ＝Ｇｓ＋（Δ１−Δ２）となることから、利得目標値Ｇｓに対して（Δ１−Δ２）の誤差を生じることになる。ここで、Δ１およびΔ２は、前述したように、受光素子へ入力する光の入力パワーの大きさ等に依存することから、本願実施形態では、受光素子１６および受光素子２４へ入力される光のパワーが略同じになるように、前段カプラ１１および後段カプラ１３ならびにアッテネータ１５，２３を設定することにより、誤差の発生を小さくしている。
【００２９】
より具体的には、ＰＤＩＮ２＝Ｐｏｕｔ−ＴＰ２−ＡＴ２であり、Ｐｏｕｔ＝Ｐｉｎ＋Ｇｓであることから、ＰＤＩＮ２＝Ｐｉｎ＋Ｇｓ−ＴＰ２−ＡＴ２を得る。また、ＰＤＩＮ１＝Ｐｉｎ−ＴＰ１−ＡＴ１であることから、ＰＤＩＮ１≒ＰＤＩＮ２となるためには、Ｐｉｎ−ＴＰ１−ＡＴ１≒Ｐｉｎ＋Ｇｓ−ＴＰ２−ＡＴ２が成立しなければならず、この式を簡略化すると、Ｇｓ＋ＴＰ１＋ＡＴ１≒ＴＰ２＋ＡＴ２を得る。すなわち、利得目標値Ｇｓに応じて、ＴＰ１，ＴＰ２，ＡＴ１，ＡＴ２を設定すればよい。具体例としては、例えば、Ｇｓ＝９（ｄＢ）、ＴＰ１＝２０（ｄＢ）、ＴＰ２＝２０（ｄＢ）、ＡＴ１＝１３（ｄＢ）、ＡＴ２＝２２（ｄＢ）であるとすると、９＋２０＋１３＝２０＋２２となることから、条件を満たす。
【００３０】
つぎに、本実施形態の光増幅装置１を、ブースタアンプ（主に送信器の出力側に配置されるアンプで、受信器の入力側に配置されるアンプをプリアンプという）に適用した場合の例について説明する。ブースタアンプのパラメータの設定例としては、図４に示すように、利得目標値Ｇｓが９（ｄＢ）、光入力範囲が−１０〜＋１１（ｄＢｍ）であり、ＴＰ１とＡＴ１の減衰量の合計値としてのＬ１（＝ＴＰ１＋ＡＴ１）が３３（ｄＢ）とする。このような場合に、条件１〜８に示すように、ＴＰ２とＡＴ２の減衰量の合計値としてのＬ２（＝ＴＰ２＋ＡＴ２）と、ビットレート条件を変化させたときにおける、ＰＤモニタ誤差を測定したのが図５、図６である。図５は、図４の条件１〜４において、入力光のパワーＰｉｎを−１０〜＋１１（ｄＢｍ）の範囲で変化させた場合の実利得の測定結果のグラフを示している。この図に示すように、最適な条件であるＬ２＝Ｌ１＋Ｇｓを満たす条件２については、光の入力パワーによらず、実利得Ｇが利得目標値Ｇｓと同じ９（ｄＢ）となっている。図６は、条件５〜８において、入力光のパワーＰｉｎを−１０〜＋１１（ｄＢｍ）の範囲で変化させた場合の実利得の測定結果のグラフを示している。この図に示すように、最適な条件であるＬ２＝Ｌ１＋Ｇｓを満たす条件６については、光の入力パワーによらず、実利得Ｇが利得目標値Ｇｓと同じ９．０（ｄＢ）となっている。また、最適値からプラス・マイナス４（ｄＢ）のずれを有する条件３，４，７，８の場合であっても、１５５Ｍｂｐｓおよび４０Ｍｂｐｓともに、１（ｄＢ）の利得誤差の範囲内に収まっている。なお、このとき、図５および図６に示すように、入力が大きいほど、誤差が大きくなる傾向にある。
【００３１】
つぎに、本実施形態の光増幅装置１を、インラインアンプ（主に伝送路の中間に配置されるアンプ）として適用する場合の実測値について説明する。インラインアンプのパラメータの設定例としては、図７に示すように、利得目標値Ｇｓが３０（ｄＢ）、光入力範囲が−３１〜−１１（ｄＢｍ）であり、Ｌ１（＝ＴＰ１＋ＡＴ１）が１３（ｄＢ）とする。このような場合に、条件９〜１６に示すように、Ｌ２（＝ＴＰ２＋ＡＴ２）と、ビットレートを変化させたときにおける、ＰＤモニタ誤差を測定したのが図８、図９である。図８は、条件９〜１２において、入力光のパワーＰｉｎを−３１〜−１１（ｄＢｍ）の範囲で変化させた場合の実利得の測定結果のグラフを示している。この図に示すように、最適な条件であるＬ２＝Ｌ１＋Ｇｓを満たす条件１０については、光の入力パワーによらず、実利得Ｇが利得目標値Ｇｓと同じ３０（ｄＢ）となり、一定を保っている。図９は、条件１３〜１６において、入力光のパワーＰｉｎを−３１〜−１１（ｄＢｍ）の範囲で変化させた場合の実利得の測定結果のグラフを示している。この図に示すように、最適な条件であるＬ２＝Ｌ１＋Ｇｓを満たす条件１４については、光の入力パワーによらず、実利得Ｇが利得目標値Ｇｓと同じ３０．０（ｄＢ）となり、一定を保っている。また、最適値からプラス・マイナス４（ｄＢ）のずれを有する条件１１，１２，１５，１６の場合であっても、１５５Ｍｂｐｓおよび４０Ｍｂｐｓともに、１（ｄＢ）の利得誤差の範囲内に収まっている。なお、１５５Ｍｂｐｓであっても、条件９に示すように、最適値からずれている場合（この例では−２０ｄＢ）には、利得誤差が大きくなる場合が生ずる。
【００３２】
このように、本実施形態の光増幅装置１では、Ｇｓ＋ＴＰ１＋ＡＴ１≒ＴＰ２＋ＡＴ２が成立するように、前段カプラ１１、後段カプラ１３、アッテネータ１５，２３、および、利得目標値を設定するようにしたので、受光素子１６，２４に入力される光のパワーを略同じにすることができることから、式（４）の（Δ２−Δ１）の値を“０”に近づけることができる。このため、例えば、ＳＤＩ信号のように、“０”または“１”を連続させた低周波成分を多く含むチェックフィールド信号（パソロジカル信号）の場合であっても、入力光のパワーによらず、利得を一定に保つことができる。なお、ＳＤＩのパソロジカル信号の場合、信号の最低速度は、数１０Ｍｂｐｓ程度となることが知られている。すなわち、ＨＤ（１．４８５Ｇｂｐｓ）とＳＤ（２７０Ｍｂｐｓ）のパソロジカル信号では、“１”（または“０”）×１９＋“０”（または“１”）×１というビットパターンが連続する時間があり、この高（低）マーク率領域では、ビットレートが一時的に１／２０になり、ＨＤ／ＳＤで７４．２５／１３．５Ｍｂｐｓ相当の信号が現れる。図３に示すように、数１０Ｍｂｐｓの信号速度（例えば、４０Ｍｂｐｓの信号）では、受光素子への入力（ＰＤ入力）が−２０（ｄＢｍ）以下となるように設定することで、誤差が大きくならないことから、例えば、受光素子１６，２４に入力される光パワーが−２０（ｄＢｍ）以下になるように各種パラメータを設定するようにすれば、利得の誤差を一層少なくすることができる。
【００３３】
なお、上記の形態例では、一例であって、これ以外にも各種の変形実施態様が存在する。例えば、以上の実施形態では、２つのアッテネータ１５およびアッテネータ２３を用いるようにしたが、アッテネータ１５については除外し、アッテネータ２３のみを使用するようにしてもよい。その場合、Ｇｓ＋ＴＰ１≒ＴＰ２＋ＡＴ２が成立するように、各種パラメータを設定するようにすればよい。また、前段カプラ１１および後段カプラ１３の分岐比を任意に選択（設定）できる場合には、アッテネータ１５，２３を設けずに、前段カプラ１１および後段カプラ１３の分岐比によって、調整するようにしてもよい。その場合には、Ｇｓ＋ＴＰ１≒ＴＰ２が成立するように、各種パラメータを設定するようにすればよい。また、アッテネータとしては、軸ずれ融着部、カプラ、その他のロス媒体となり得る光学部品全般を含める。例えば、１３ｄＢのタップカプラの先にアッテネータとして１７ｄＢのカプラを接続して全体のロスを３０ｄＢとしてもよい。また、本実施形態において、「略等しい」とは、ある程度のずれを含める意味である。なお、許容できるずれＸは、許容できる利得誤差ΔＧＭＡＸ、使用する最大ＰＤ入力ＰＭＡＸ、入力信号の最低ビットレートνＭＩＮによって、図３から概略決定できる。例えば、ΔＧＭＡＸ＝±１ｄＢ、ＰＭＡＸ＝−１２ｄＢ、νＭＩＮ＝１００Ｍｂｐｓの場合、図３の１００Ｍｂｐｓの曲線より、ＰＤＩＮ＝−１２ｄＢｍでの傾きが０．２ｄＢ／ｄＢであることから、ΔＧＭＡＸ＝±１ｄＢとするためには、Ｘ＝±１ｄＢ／（０．２ｄＢ／ｄＢ）＝±５ｄＢ程度となる。ＰＭＡＸが大きいほど、νＭＩＮが小さいほど厳しくなり、例えば、ΔＧＭＡＸ＝±１ｄＢ、ＰＭＡＸ＝−６ｄＢ、νＭＩＮ＝４０Ｍｂｐｓの場合は、図３の４０Ｍｂｐｓの曲線より、ＰＤＩＮ＝−６ｄＢｍでの傾きが１ｄＢ／ｄＢであることから、ΔＧＭＡＸ＝±１ｄＢとするためには、Ｘ＝±１ｄＢ程度となる。
【００３４】
なお、以上の実施形態では、前段カプラ１１および後段カプラ１３の分岐比のみを考慮するようにしたが、分岐比とともに、挿入損失についても考慮するようにしてもよい。その場合、例えば、ＴＰ１およびＴＰ２に対して、挿入損失を含めるようにすればよい。
【００３５】
また、以上の実施形態では、光増幅装置１の利得は固定としたが、利得を変更できるようにしてもよい。そのような場合、例えば、アッテネータ２３（または、アッテネータ１５）を可変光減衰器（ＶＯＡ；Variable Optical Attenuator）とし、利得目標値Ｇｓの値に応じて、制御回路１９がアッテネータ２３（または、アッテネータ１５）の減衰量を調整することにより、前述した条件式Ｇｓ＋ＴＰ１＋ＡＴ１≒ＴＰ２＋ＡＴ２が成立するように制御するようにすればよい。なお、その場合において、アッテネータ２３またはアッテネータ１５のうち、可変光減衰器でない方のアッテネータを除外するようにしてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１  光増幅装置
１０，１４  光伝送路
１１  前段カプラ（第１カプラ）
１２  増幅用光ファィバ（増幅手段）
１３  後段カプラ（第２カプラ）
１５，２３  アッテネータ（調整手段）
１６  受光素子（第１検出手段の一部）
１７  ログアンプ（第１検出手段の一部）
１８，２６  Ａ／Ｄ変換回路
１９  制御回路（制御手段）
２０  Ｄ／Ａ変換回路
２１  駆動回路
２２  レーザダイオード
２４  受光素子（第２検出手段の一部）
２５  ログアンプ（第２検出手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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